基因调控因子使细菌在鱿鱼体内杀死竞争对手 建立共生关系

已经确定了控制发光细菌杀死竞争细菌细胞所需的关键基因表达的两个因素。宾夕法尼亚州立大学研究人员的发现揭示了使不同细菌菌株在夏威夷短尾鱿鱼中竞争并建立共生关系的分子机制。因此，这项研究于《细菌学杂志》在线发表，这让我们对如何确定宿主微生物群的组成有了更深入的了解，并可能适用于人类更复杂的微生物群。

宾夕法尼亚州立大学生物化学和分子生物学助理教授、研究团队负责人Tim Miyadairo说，“我们试图了解动物和微生物共生时细菌是如何相互作用的。”“有了许多这样的共生体，宿主组织的表面就变成了一个生态系统，不同物种和菌株的细胞相互作用，争夺资源。我们知道一些细菌菌株具有攻击和杀死其他菌株的能力，但我们不知道这种机制是如何受基因调控的。”

当夏威夷短尾乌贼孵化时，周围环境中的生物发光细菌开始在乌贼光器官的微小隐窝中繁殖。细菌在地穴中找到庇护所和营养丰富的环境，它们在那里发出蓝光，研究人员认为这有助于掩盖下方捕食者的夜间乌贼。这种细菌的一些菌株，费氏弧菌，将毒素注射到附近的细菌细胞中，并通过称为第六型分泌系统(T6SS)的针状机制杀死它们。使用T6SS的菌株将杀死隐窝中的敏感菌株，而没有T6SS的菌株将与其他菌株共存。

宾夕法尼亚州立大学博士后研究员、该论文的第一作者Kersten R Guckes说，“已经在许多不同的细菌中发现了VI型系统。”“起初，人们认为它主要引起病原菌的疾病。比如霍乱弧菌就用霍乱弧菌。然而，我们现在知道有益菌(如菲氏弧菌)也用T6SS杀死其他细菌。人们认为T6SS生产细菌的能量昂贵，这样做可能会干扰细菌的繁殖和产生生物发光的能力，因此了解系统的组成部分是如何被调节的将有助于我们解释宿主和共生体之间的关系。以及导致共生的因素。”

T6SS的关键结构成分是Hcp，由两个功能冗余基因编码。研究团队表明，Hcp的表达取决于两个因素：取代因子54和细菌增强子结合蛋白VasH。此外，他们还表明细菌杀死其他细胞所必需的VasH调节宿主中Hcp的表达，这表明T6SS的表达在共生过程中受到调节。

Miyadairo说：“宿主环境可以刺激VI型系统的知识表明，这个系统已经集成到细菌和鱿鱼共存时使用的开发程序中。”“因此，无论是否存在其他竞争细菌，这个系统似乎对共生关系的建立非常重要。此外，我们可以将我们在这种相对简单的宿主-共生关系中所学到的知识应用于更复杂的微生物群，例如已发现的微生物群。在人类的肠道和皮肤里。”

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